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转录组测序原理

2023.4.14

而转录组测序即是利用高通量测序技术,将细胞或组织中的全部或部分mRNA, miRNA, lnc RNA 进行测序分析的技术。

通过RNA-seq,也就是转录组测序,可以帮助我们了解各种比较条件下所有基因的表达差异包括:

正常组织与肿瘤组织;

药物治疗前后的表达差异;

发育过程中,不同发育阶段,不同组织的表达差异……

不仅可以检测,RNA 表达的差异,还有RNA 结构的差异。

转录组的主要目的之一便是寻找 基因表达的差异 。

由于获取的RNA 大部分都是rRNA,只有2%, 3% 是mRNA 及其余的lncRNA, tRNA, miRNA 等。

因此主要用于RNA-seq 测定的mRNA 只占了很小的比例。而获得的大部分的RNA,tRNA 在各个物种和组织中是非常保守的,如果不是特别测定,一般不会得到什么有效信息。

介绍illumina 的Truseq-RNA 建库方法。

利用真核生物mRNA 尾部PolyA 修饰的特性,进行杂交。

将磁珠回收,也就筛选出了mRNA,再对这些片段洗脱,并打成短片段。

将短片段的RNA 进行逆转录,获得第一链cDNA。

利用引物合成双链cDNA。

到这一步,就和一般的基因测序一样了。

再进行扩增,也就建立了标准的测序文库。

接着就可以拿去测序了。

RNA 必须要有比较高质量,因为开始的杂交是连接3' 的序列,因此如果mRNA 发生了降解,则远离3' 端的序列就很容易被洗脱掉了。

根据两个峰的质量进行打分( RIN 值,最高10分,建议8分以上),通常来说这两个峰值越高越尖,打分越高,质量也越高。

将测序数据比对到基因组上。

通常通过检测比对后的RNA 分布进行判断。

检测RNA 片段有多少在3' 位置,又有多少在5' 位置。

如果左边显著不如右边饱满,则可能大部分的mRNA 发生了降解。

具体计算参考: https://www.yuque.com/mugpeng/nwmnq7/cf7lm6

本质上就是一个数值的标准化处理。

火山图对比不同样本的基因表达量对比。横轴反映差异的大小,纵轴反映差异的显著性。

相同差异大小的样本,可能由于其样本统计数的差异,因而造成了显著性的差异(置信程度,结果更可信)。

对基因表达进行分群,可以找出它们的共同或不同特征。

可以将差异基因富集到不同功能上,探寻它们的功能特性。

从上到下基因的功能定义越来越精准,颜色越深,其富集程度越高。

建议测序数据在10G 以上,以保证测序的覆盖度。

一般人类样本,可以发现5000~20000个可变剪接。

融合基因指,某个基因头融合到了其他基因的身体上。

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